消聲室為聲學(xué)用房,目標(biāo)為模擬自由或半自由聲場,聲學(xué)處理涉及隔聲、隔振、吸聲、消聲幾個(gè)方面,幾乎囊括了噪聲控制的所有主要處理途徑,個(gè)人覺得對于理解噪聲控制理論很有幫助,遂總結(jié)如下:
1. 隔聲處理
為滿足背景噪聲低的要求,整個(gè)房間應(yīng)具有良好的隔聲性能。一般采用房中房的建筑結(jié)構(gòu):外墻為實(shí)心磚墻,內(nèi)墻為鋼筋混凝土,雙層墻之間的空隙寬度至少200mm,空隙中的混凝土外墻面上貼50mm厚玻璃棉。
房中房結(jié)構(gòu)施工難度較大,內(nèi)外墻之間不能有任何剛性連接,以免形成聲橋,影響隔聲效果。因此要求施工過程中盡量不掉入磚頭、鋼筋、砂漿等雜物,需要穿墻的管道都應(yīng)以軟管連接并硅膠封口。房中房結(jié)構(gòu)的外房與周圍地面不可剛性連接,須留縫用硅膠封口。
門窗面積盡量小,數(shù)量盡量少。門為專業(yè)隔聲門,由外層防火門、中間隔聲門和內(nèi)層吸聲門構(gòu)成。防火門安裝在外墻上,隔聲門和吸聲門都安裝在內(nèi)墻上。
2. 隔振處理
應(yīng)把整個(gè)房中房結(jié)構(gòu)放置在隔振器上。根據(jù)房間的載荷和單個(gè)隔振器的承載能力選擇隔振器的數(shù)量,根據(jù)房間總質(zhì)量和設(shè)計(jì)的隔振頻率(一般低于20Hz)選擇隔振器的剛度。隔振器水平均勻分布,間隙用玻璃棉填充。
房中房結(jié)構(gòu)外房混凝土地面與地基之間為隔振器和玻璃棉結(jié)構(gòu),不允許有任何剛性連接,以免影響隔振效果。玻璃棉主要用于隔振器限位,并非吸聲。施工過程中,為防止?jié)仓炷恋孛鏁r(shí)落入砂漿,減振器上應(yīng)鋪設(shè)鋼模板,連接處焊接密封,或者錯(cuò)縫鋪設(shè)雙層木模板。
3. 消聲處理
空調(diào)系統(tǒng)會給消聲室?guī)眍~外的噪聲,應(yīng)安裝消聲器。根據(jù)被測聲源的最大散熱量設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的最大風(fēng)量,確定風(fēng)口面積大小和風(fēng)速,進(jìn)而設(shè)計(jì)消聲器。一般采用阻性消聲器和抗性消聲器聯(lián)合多級安裝。
4. 吸聲處理
吸聲處理有尖劈和平板兩種。截止頻率是吸聲處理的吸聲系數(shù)≥0.99的最低頻率下限。至于吸聲系數(shù)到底選擇哪種測量方法,存在爭論。
尖劈是利用其外形構(gòu)成的阻抗?jié)u變結(jié)構(gòu),使傳入的聲波被高效吸收。尖劈吸聲處理的總長度L = 尖劈尖部長度L1 + 尖劈基部長度L2 + 空腔厚度D,一般應(yīng)大于測試最低頻帶中心頻率相應(yīng)的聲音波長的1/4。尖劈的吸聲特性與L,L1/ L2,D以及材料的密度等參數(shù)有關(guān)。尖劈的維護(hù)和清潔較為復(fù)雜,因此推出了金屬護(hù)面尖劈,即在尖劈表面覆蓋一定穿孔率的金屬面板。但是,仍存在截止頻率要求越低,尖劈長度越長,占用空間太大的缺點(diǎn)。
平板是一種寬頻帶復(fù)合共振吸聲板,由薄鋼板和彈性阻尼材料構(gòu)成,厚度35cm左右,其吸聲性能可滿足一般工業(yè)使用要求,它比尖劈節(jié)省了房間墻壁的占用空間,但在相同建筑面積的前提下,是否提高了自由或半自由聲場的利用率,存在爭議,本人尚沒有理論加實(shí)踐考究過,不敢妄論。在美觀和維護(hù)方面,平板確實(shí)存在一定優(yōu)勢。
尖劈和平板一直存在爭議,本人站在用戶非供應(yīng)商的角度認(rèn)為,不求最好,但求合適。黑格爾:存在的就是合理的,這里的合理不是Correct,而且Reasonable。作為用戶,懂聲學(xué)不多,總期望花少的錢達(dá)到好的效果;作為供應(yīng)商,利益是第一目標(biāo),總說自己的是最好的。再過幾年,我們會發(fā)現(xiàn),中國的民族汽車沒出來,消聲室建了一大堆。誰來指導(dǎo)中國的NVH行業(yè)建設(shè)既合適又節(jié)省的聲學(xué)試驗(yàn)室?
相關(guān)問答:
問:消聲室設(shè)計(jì)制作需要什么標(biāo)準(zhǔn)?
答:消聲室懸掛頂部尖劈前需對尖劈掛架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安裝可靠性進(jìn)行檢查驗(yàn)收無誤后再進(jìn)行頂部尖劈安裝。安裝地面尖劈時(shí),當(dāng)尖劈骨架已考慮空腔尺寸支撐結(jié)構(gòu)時(shí)可直接將尖劈體放在地面上。
問:全消聲室有什么特點(diǎn)?
答:消聲室(建造:艾弗爾聲學(xué)),就是在一個(gè)閉合空間內(nèi)建立一個(gè)自由聲場,在這個(gè)空間內(nèi),傳播聲波的介質(zhì)均勻地向各個(gè)方向無限延伸,使聲源輻射的聲能“自由”地傳播,既無障礙物的反射,也無環(huán)境噪聲的干擾,這樣的空間,稱為“自由聲場”。